旭月公司 - 植物营养研究

1）NO₃^-生理功能概述

2）科研案例

运用¹⁵N示踪及非损伤微测技术，研究了不同供磷水平对平邑甜茶幼苗NO₃^--N吸收及利用特性的影响，当生长介质磷浓度在3.0~6.0 mmol×L^-1时，平邑甜茶对NO₃^-有吸收作用，并在3.0 mmol/L磷浓度时其吸收速率最高。而在0~2 mmol/L及8.0~16.0 mmol/L磷浓度处理下，平邑甜茶对NO₃^-有外排作用，结合酶活、生物量等指标的测定，结果得出：磷浓度在3.0~4.0 mmol/L时最有利于平邑甜茶幼苗的生长及氮素的吸收利用。（彭玲,朱占玲,陈倩,季萌萌,陈汝,葛顺峰,姜远茂.供磷水平对平邑甜茶幼苗NO₃^-吸收、利用特性的影响.中国生态农业学报,2017,25(08):1147-1153.）
1）NH₄⁺生理功能概述

2）科研案例

油菜nrt1.1突变体根部排 NH₄⁺速率显著高于野生型。在 (NH₄)₂SO₄环境下，NRT1.1 通过信号调控诱导油菜根中NH₄⁺吸收转运蛋白的表达来增强对生长环境中NH₄⁺的吸收；nrt1.1根中NH₄⁺吸收转运蛋白没有受到(NH₄)₂SO₄的显著诱导。此次研究成果，揭示了拟南芥 NRT1.1的信号功能调控铵吸收和C-N代谢解偶联，增强植物对铵胁迫的敏感性。研究结果为深入了解植物铵毒害的发生机制，提高稻田渍害条件下的油菜氮素养分利用效率提供了理论支撑。（Jian S, Liao Q, Song H, et al. NRT1.1-Related NH₄⁺ Toxicity Is Associated with a Disturbed Balance between NH₄⁺ Uptake and Assimilation. Plant Physiol. 2018;178(4):1473-1488. doi:10.1104/pp.18.00410）
1）K⁺生理功能概述

2）科研案例

以拟南芥突变体 lks2为研究对象得到对应的转运蛋白基因 NRT1.5/NPF7.3，将其转入非洲爪蟾卵母细胞，检测了活体爪蟾卵母细胞 K⁺、H⁺流的变化过程。结果显示： lks2/nrt1.5突变体，特别是低钾条件下，在 K⁺、NO₃^-从根部转运至地上部分的过程中明显有缺陷，揭示了NRT1.5在 K⁺从根部转运到地上部过程中起到的重要作用，同时也参与了 K⁺/NO₃^-分布的协调过程。（Li H, Yu M, Du XQ, et al. NRT1.5/NPF7.3 Functions as a Proton-Coupled H⁺/K⁺ Antiporter for K⁺ Loading into the Xylem in Arabidopsis. Plant Cell. 2017;29(8):2016-2026. doi:10.1105/tpc.16.00972）
1）Ca²⁺生理功能概述

2）科研案例

缺钙胁迫的花生LH11根系上，距根尖200~800 µm和200~1500 µm处，Ca²⁺离子流主要为外流特征，而YZ9102根系仍保持一个稳定的Ca²⁺内流。正常供Ca条件下，品种LH11，距根尖1500 µm处Ca²⁺表现为内流，YZ9102在距根尖200~1500 µm区域表现为Ca²⁺内流，距根尖200 µm处表现出Ca²⁺外流。结合形态观察和亚细胞定位等结果发现，花生品种LH11较YZ9102对缺Ca更为敏感，缺Ca胁迫下，YZ9102保持良好的根系形态和细胞结构，有较强的Ca²⁺吸收能力，Ca²⁺由根部向地上部运输较多，这些可能是花生YZ9102更耐缺Ca的一些重要原因。（高丽丽. 两个花生品种苗期钙素营养特性比较.中国农业科学院,2013.）
1）H⁺生理功能概述

2）科研案例

课题组利用高NUE甘蓝型油菜基因型H，低NUE甘蓝型油菜基因型L和拟南芥突变型AUX1三种类型样品，阐释不同施 N 量下 NUE 变化的机制。LN条件下，甘蓝型油菜的NUE增加，通过调该研究检测样品根尖NO₃^-和H⁺吸收速率，发现LN条件下，二者的吸收速率显著增加，结合光合和基因表达等实验结果，说明通过改变RSA、相关基因表达、根系质膜 H⁺-ATPase 活性和根系活力， LN胁迫促进了根系对N的吸收能力。这个过程可能受到IAA分布的影响。该研究结果为植物适应环境机制研究提供了新的方向。（Wu Z, Luo J, Han Y, Hua Y, Guan C, Zhang Z. Low Nitrogen Enhances Nitrogen Use Efficiency by Triggering NO₃^- Uptake and Its Long-Distance Translocation. J Agric Food Chem. 2019;67(24):6736-6747. doi:10.1021/acs.jafc.9b02491）